第一章 纺织品的分类及主要化学性能.

1、第一章第一章 纺织品的分类及主要化学性能纺织品的分类及主要化学性能重点：了解纺织品的基本分类、结构，掌握重点：了解纺织品的基本分类、结构，掌握各类纺织品的服用性能。各类纺织品的服用性能。1 1 概述概述2 2 纤维素纤维的结构和主要化学纤维素纤维的结构和主要化学性能性能3 3 蛋白质纤维的结构和主要化学蛋白质纤维的结构和主要化学性能性能4 4 合成纤维的结构和主要性能合成纤维的结构和主要性能直径一般为几微米到几十微米，直径一般为几微米到几十微米，而长度比直径大百倍、千倍以上的细而长度比直径大百倍、千倍以上的细长物质。（如棉花、羊毛、蚕丝等）长物质。（如棉花、羊毛、蚕丝等） 可以用于制造纺织制品

2、（如可以用于制造纺织制品（如纱线、梭织物、针织物等）的纤维。纱线、梭织物、针织物等）的纤维。 2 要具有一定的吸湿性能要具有一定的吸湿性能 43 1需满足一定的机械性能需满足一定的机械性能 3 3纺织纤维应具备的条件纺织纤维应具备的条件要有一定的光泽、手感，具备一定的长度要有一定的光泽、手感，具备一定的长度需满足一定的热性能需满足一定的热性能 3 5要具备一定的化学性能要具备一定的化学性能具体来说，纺织纤维应具备如下条件：具体来说，纺织纤维应具备如下条件：通常谈到纤维的强度是指这种纤维是否结实，是通常谈到纤维的强度是指这种纤维是否结实，是指它的耐用性怎样。在技术上测定纤维的强度用指它的耐用性怎

3、样。在技术上测定纤维的强度用断裂强度来表示。所谓结实不结实，多数是指纤断裂强度来表示。所谓结实不结实，多数是指纤维断裂强度的大小。维断裂强度的大小。 在通常的使用条件下，在通常的使用条件下，羊毛、蚕丝等天然纤维和羊毛、蚕丝等天然纤维和合成纤维中的涤纶、锦纶等具有较高的弹性。合成纤维中的涤纶、锦纶等具有较高的弹性。这里的这里的然而，光有好的弹性而没有可然而，光有好的弹性而没有可塑性的纤维做成的衣服也是不会令人满意的。纤维吸收塑性的纤维做成的衣服也是不会令人满意的。纤维吸收水分或升高温度，使其成为可塑状态。如，平时人们在水分或升高温度，使其成为可塑状态。如，平时人们在衣服上先喷水再叠起来熨烫，就是

4、应用这一原理。若纤衣服上先喷水再叠起来熨烫，就是应用这一原理。若纤维无可塑性，就完全不可能使衣服做成适当的形状和必维无可塑性，就完全不可能使衣服做成适当的形状和必要的褶裥与折痕。要的褶裥与折痕。 如果有用延伸度为零的纤维做成衣服，衣如果有用延伸度为零的纤维做成衣服，衣料用布的延伸度也就是零，这在使用上会非常不便。大料用布的延伸度也就是零，这在使用上会非常不便。大多数纤维都具有百分之十几以上的延伸度，这样做成衣多数纤维都具有百分之十几以上的延伸度，这样做成衣服才感到行动方便。服才感到行动方便。 人们穿着衣服除了美观外，还要具有御寒人们穿着衣服除了美观外，还要具有御寒保暖和防高温等性能，所以作为纺

5、织原料的纤维保暖和防高温等性能，所以作为纺织原料的纤维必须是热的不良导体，不然的话，就不能适应人必须是热的不良导体，不然的话，就不能适应人体生理上的需要，使人体适应外界冷热气候的变体生理上的需要，使人体适应外界冷热气候的变化。化。 纤维必须具有一定的吸湿性，这样才能便纤维必须具有一定的吸湿性，这样才能便于吸收人体汗脂的排泄，也便于纺织品的印染着于吸收人体汗脂的排泄，也便于纺织品的印染着色。通气性好，穿着才舒适，不闷热，有透气凉色。通气性好，穿着才舒适，不闷热，有透气凉爽之感。纤维的吸湿性与透气性是人们对纺织纤爽之感。纤维的吸湿性与透气性是人们对纺织纤维要求的卫生指标。维要求的卫生指标。天然纤维

6、天然纤维纺织纤维纺织纤维合成纤维合成纤维纤维素纤维纤维素纤维 动物纤维动物纤维棉、苎麻、棉、苎麻、 羊毛、兔毛、羊毛、兔毛、亚麻等亚麻等 桑蚕丝等桑蚕丝等 人造纤维人造纤维 合成纤维合成纤维粘胶、铜氨粘胶、铜氨 涤纶、锦纶、涤纶、锦纶、醋醋酯纤维等酯纤维等 腈纶、氨腈纶、氨纶纶 等等 长绒棉：长绒棉是优质的纺织原长绒棉：长绒棉是优质的纺织原料，用于生产高档轻薄的棉织物。料，用于生产高档轻薄的棉织物。细绒棉：是主要的纺织原料，细绒棉：是主要的纺织原料，棉纤维中棉纤维中8585以上是细绒棉以上是细绒棉彩色棉：是利用转基因技术培育推广的棉花新品种。彩色棉：是利用转基因技术培育推广的棉花新品种。用这种

7、棉花为原料的纺织品，不需经过染色加工。用这种棉花为原料的纺织品，不需经过染色加工。粗毛羊即土种羊，是指世界各地未经改良的羊种，土粗毛羊即土种羊，是指世界各地未经改良的羊种，土种羊毛的品质和性能差异很大，常含有大量的死毛，种羊毛的品质和性能差异很大，常含有大量的死毛，主要用于织制地毯或制毡。羊毛制品一般由改良后的主要用于织制地毯或制毡。羊毛制品一般由改良后的羊毛制成。羊毛制成。山羊绒山羊绒兔毛兔毛牦牛毛牦牛毛骆驼毛骆驼毛 习惯上按它的来源分为习惯上按它的来源分为两大类。两大类。自然界里生长或形成的适用于纺自然界里生长或形成的适用于纺织用的纤维。织用的纤维。用天然的或合成的高聚物为原料，用天然的或

8、合成的高聚物为原料，经过化学和机械的方法加工制造出来的纺经过化学和机械的方法加工制造出来的纺织纤维。织纤维。指用木材、蔗渣等天然纤指用木材、蔗渣等天然纤维素制成的、组成成分仍为纤维素的纤维。维素制成的、组成成分仍为纤维素的纤维。指用酪素、大豆、花生等指用酪素、大豆、花生等天然蛋白质制成的、组成成分仍为蛋白质天然蛋白质制成的、组成成分仍为蛋白质的纤维。的纤维。是以石油、煤、天然气及一些农是以石油、煤、天然气及一些农副产品等低分子物作为原料制成单体后，副产品等低分子物作为原料制成单体后，经人工合成获得的聚合物纺制成的纤维。经人工合成获得的聚合物纺制成的纤维。主要成分是无机物构成的纤维。主要成分是无

9、机物构成的纤维。（一般应用于工业生产）（一般应用于工业生产） 图图1-2 1-2 亚麻纤维的形态结构亚麻纤维的形态结构2 纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素的化学结构纤维素的化学结构耐碱性耐碱性 耐酸性耐酸性耐氧化性耐氧化性 耐还原性耐还原性 纤维素与氧化剂、还原剂的作用纤维素与氧化剂、还原剂的作用 纤维素一般不受还原剂的影响，而易受氧化剂纤维素一般不受还原剂的影响，而易受氧化剂的作用生成氧化纤维素，使纤维变形、受损。纤的作用生成氧化纤维素，使纤维变形、受损。纤维素对空气中的氧是很稳定的，但在碱存在下易维素对空气中的氧是很稳定的，但在碱存在下易氧化脆损，所以高温

10、碱煮时应尽量避免与空气接氧化脆损，所以高温碱煮时应尽量避免与空气接触。触。 纤维素在不同条件下氧化，可得到含有大量醛纤维素在不同条件下氧化，可得到含有大量醛基或羰基的还原型氧化纤维素或含有大量羧基的基或羰基的还原型氧化纤维素或含有大量羧基的酸性氧化纤维素。还原型氧化纤维素虽未发生纤酸性氧化纤维素。还原型氧化纤维素虽未发生纤维素大分子链的断裂，但存在潜在损伤，在碱性维素大分子链的断裂，但存在潜在损伤，在碱性条件下，会使纤维素大分子链断裂，聚合度下降，条件下，会使纤维素大分子链断裂，聚合度下降，纤维强度降低。纤维强度降低。 纤维素与碱的作用纤维素与碱的作用 纤维素大分子对碱的作用比较稳定，在常纤维

11、素大分子对碱的作用比较稳定，在常温下，氢氧化钠溶液对纤维素不起作用，高温煮温下，氢氧化钠溶液对纤维素不起作用，高温煮沸也仅有一部分溶解。但在高温有空气存在时，沸也仅有一部分溶解。但在高温有空气存在时，纤维素对稀的碱液也十分敏感，引起聚合度的下纤维素对稀的碱液也十分敏感，引起聚合度的下降。降。 纤维素与酸的作用纤维素与酸的作用 纤维素大分子遇酸后，手感变硬，强度纤维素大分子遇酸后，手感变硬，强度严重降低，这是由于酸对纤维素大分子中严重降低，这是由于酸对纤维素大分子中甙键的水解起了催化作用，使大分子的聚甙键的水解起了催化作用，使大分子的聚合度降低，纤维受到损伤。合度降低，纤维受到损伤。羊毛纤维的结

12、构和主要化学性能羊毛纤维的结构和主要化学性能 羊毛的形态结构羊毛的形态结构羊毛的性质羊毛的性质羊毛的拉伸与回复性羊毛的拉伸与回复性 羊毛比一般纤维的回复性高，弹性好，织物羊毛比一般纤维的回复性高，弹性好，织物不易折皱，比较耐磨、耐用。不易折皱，比较耐磨、耐用。热的作用热的作用 羊毛属于耐热性较差的纤维，在加工和使用羊毛属于耐热性较差的纤维，在加工和使用过程中，要求过程中，要求干热不超过干热不超过7070。其分解温。其分解温度为度为135135，属于可燃性纤维，容易燃烧，属于可燃性纤维，容易燃烧，但燃烧速度较慢。在燃烧时有特殊的气味。但燃烧速度较慢。在燃烧时有特殊的气味。 水和蒸汽的作用水和蒸汽

13、的作用 羊毛具有较强的吸湿性。在水中会发生各向羊毛具有较强的吸湿性。在水中会发生各向异性的溶胀，截面增加，在水中长时间的异性的溶胀，截面增加，在水中长时间的沸煮会引起羊毛的部分水解，比在蒸汽中沸煮会引起羊毛的部分水解，比在蒸汽中更易损伤。更易损伤。酸的作用酸的作用 羊毛属于耐酸性较强的纤维，它水稀酸特别羊毛属于耐酸性较强的纤维，它水稀酸特别是弱酸较稳定；较浓的无机酸会使羊毛水是弱酸较稳定；较浓的无机酸会使羊毛水解，损伤纤维，并随温度提高、时间延长解，损伤纤维，并随温度提高、时间延长而加剧。而加剧。碱的作用碱的作用 羊毛对碱的的稳定性差，经碱作用后的羊羊毛对碱的的稳定性差，经碱作用后的羊毛，纤维

14、受到严重损伤，并使纤维变黄，毛，纤维受到严重损伤，并使纤维变黄，含硫量降低，溶解性提高。受影响的程度含硫量降低，溶解性提高。受影响的程度与处理条件（时间、温度、浓度及碱的性与处理条件（时间、温度、浓度及碱的性质等）有关。质等）有关。还原剂的作用还原剂的作用 还原剂主要能与羊毛的二硫键起反应，其还原剂主要能与羊毛的二硫键起反应，其次也能破坏盐式键。在有碱的情况下，破次也能破坏盐式键。在有碱的情况下，破坏反应最为剧烈。坏反应最为剧烈。 氧化剂的作用氧化剂的作用 羊毛不耐氧化剂的作用。羊毛不耐氧化剂的作用。H H2 2O O2 2漂白时应严格控制工漂白时应严格控制工艺条件，羊毛加工中使用含氯的氧化剂

15、会破坏羊毛的鳞艺条件，羊毛加工中使用含氯的氧化剂会破坏羊毛的鳞片层，使羊毛的缩绒性受到破坏。片层，使羊毛的缩绒性受到破坏。定型和过缩定型和过缩 定型和过缩是羊毛的一个重要特性。受到张力的定型和过缩是羊毛的一个重要特性。受到张力的羊毛，在热水或蒸汽中处理羊毛，在热水或蒸汽中处理很短时间很短时间，去除负荷，任其，去除负荷，任其在蒸汽中回缩，则羊毛能收缩到比原来的长度还短，这在蒸汽中回缩，则羊毛能收缩到比原来的长度还短，这种现象称为种现象称为“过缩过缩”。若受有张力的羊毛，在热水或蒸。若受有张力的羊毛，在热水或蒸汽下作用汽下作用一定时间一定时间后，撤去负荷，羊毛并不能回复到原后，撤去负荷，羊毛并不能

16、回复到原长，只有放在比热处理更高温度下作用，才能获得重新长，只有放在比热处理更高温度下作用，才能获得重新回缩的性能，这种现象称为回缩的性能，这种现象称为“暂时定型暂时定型”，简称，简称“暂暂定定”。 如果将伸长的纤维在热水或蒸汽中处理如果将伸长的纤维在热水或蒸汽中处理1 21 2小时小时，去除负荷后，即使再经蒸汽处，去除负荷后，即使再经蒸汽处理，也仅能使纤维稍稍收缩，其长度仍可理，也仅能使纤维稍稍收缩，其长度仍可超过原长的超过原长的30%30%，这种现象称为，这种现象称为“永久定型永久定型”（永定）。（永定）。 羊毛发生上述现象后，光泽、强力和羊毛发生上述现象后，光泽、强力和对染料的吸收能力都

17、有一定的变化。对染料的吸收能力都有一定的变化。 蚕丝的结构和主要化学性能蚕丝的结构和主要化学性能 图图1-4 1-4 蚕丝的形态结构蚕丝的形态结构蚕丝的性质蚕丝的性质吸湿性：吸湿性：丝的吸湿性高。丝的吸湿性高。耐热性：耐热性：脱胶丝有较高的耐热性，且热传导性很脱胶丝有较高的耐热性，且热传导性很低，比棉、麻、羊毛的保暖性都好。低，比棉、麻、羊毛的保暖性都好。膨化与溶解性：膨化与溶解性：丝素吸水后发生膨化，并表现出丝素吸水后发生膨化，并表现出各向异性，但它在水中只能溶胀，不能溶解。各向异性，但它在水中只能溶胀，不能溶解。与酸的作用：与酸的作用：丝的抗酸性比棉强，比羊毛差，是丝的抗酸性比棉强，比羊毛

18、差，是较耐酸的纤维之一。较耐酸的纤维之一。与碱的作用：与碱的作用：丝的耐碱能力很差，作用比较剧烈，丝的耐碱能力很差，作用比较剧烈，但比羊毛的耐碱性要好，尤其在室温下，丝素但比羊毛的耐碱性要好，尤其在室温下，丝素对碱较稳定。对碱较稳定。氧化剂和还原剂的作用：氧化剂和还原剂的作用：氧化剂氧化剂容易使丝素分子中的肽键断裂，容易使丝素分子中的肽键断裂，严重者可使丝素分解，一般还严重者可使丝素分解，一般还原剂对丝素的作用很弱，无明原剂对丝素的作用很弱，无明显损伤。显损伤。耐光性：耐光性：丝是纺织纤维中耐光性丝是纺织纤维中耐光性最差的一种。最差的一种。4 4 合成纤维的结构和主要性能合成纤维的结构和主要性

19、能涤纶的主要性质涤纶的主要性质 1 1）机械性能）机械性能 涤纶的断裂强度很高，湿态强度等于干态强涤纶的断裂强度很高，湿态强度等于干态强度。它的弹性较好，耐磨性也较高，其耐用性比度。它的弹性较好，耐磨性也较高，其耐用性比棉、羊毛大得多。由于它的弹性较好，不易起皱，棉、羊毛大得多。由于它的弹性较好，不易起皱，因而涤纶所做的衣服具有因而涤纶所做的衣服具有“洗可穿洗可穿”性能，即免性能，即免烫、速干的性能。它的主要缺点之一是容易起球烫、速干的性能。它的主要缺点之一是容易起球而影响织物外观。而影响织物外观。起球是由于纤维的抱合力差，起球是由于纤维的抱合力差，纤维尖端易散露在外，通过摩擦或与污物聚集而纤

20、维尖端易散露在外，通过摩擦或与污物聚集而成的。成的。热性能：热性能：涤纶的耐热性和热稳定性在几种主要合涤纶的耐热性和热稳定性在几种主要合成纤维中是最高的，这不仅表现在熔点和分解点成纤维中是最高的，这不仅表现在熔点和分解点较高，而且在较高温度下，强度损失较少。较高，而且在较高温度下，强度损失较少。吸湿性和染色性：吸湿性和染色性：由于涤纶大分子缺少吸水中由于涤纶大分子缺少吸水中心（心（-OH-OH等亲水性基团），故纤维吸湿性很小，等亲水性基团），故纤维吸湿性很小，因此服用方面有易洗快干的优点，具有良好的绝因此服用方面有易洗快干的优点，具有良好的绝缘性，同时对光和大气的抵抗能力强，不易腐烂，缘性，同

21、时对光和大气的抵抗能力强，不易腐烂，但易产生静电和沾污，穿着时不舒适。但易产生静电和沾污，穿着时不舒适。 另外由于涤纶纤维的结构紧密，分子间空另外由于涤纶纤维的结构紧密，分子间空隙小，染色困难。隙小，染色困难。静电现象：静电现象：涤纶的导电能力比棉、毛差，易涤纶的导电能力比棉、毛差，易产生静电累积，经摩擦常发生放电现象，产生静电累积，经摩擦常发生放电现象，令人不适，且易吸尘、易脏。令人不适，且易吸尘、易脏。化学性能：化学性能：在聚酯大分子中唯有酯键具有反在聚酯大分子中唯有酯键具有反应性能，但由于涤纶大分子物理结构紧密，应性能，但由于涤纶大分子物理结构紧密，大分子有较高的取向度和结晶度，因此化大

22、分子有较高的取向度和结晶度，因此化学试剂不易扩散到纤维内部，所以涤纶能学试剂不易扩散到纤维内部，所以涤纶能抵御酸、碱、氧化剂、还原剂等。抵御酸、碱、氧化剂、还原剂等。 锦纶的结构和性能锦纶的结构和性能 结构结构由二元胺和二元酸缩聚而成，如锦纶由二元胺和二元酸缩聚而成，如锦纶66 66 -NH -NH（CHCH2 2）X XNHCONHCO（CHCH2 2）Y YCOCOn n由由-氨基酸缩聚或由已内酰胺开环而得，如锦纶氨基酸缩聚或由已内酰胺开环而得，如锦纶6 6 -NH -NH（CHCH2 2）X XCOCO-n-n 性质性质 与涤纶基本相似。但锦纶的耐热性不如涤纶，与涤纶基本相似。但锦纶的耐

23、热性不如涤纶，比重较轻，吸湿性比涤纶大，染色性比涤纶好，比重较轻，吸湿性比涤纶大，染色性比涤纶好，强度、耐磨及耐疲劳性能均超过涤纶。回弹性较强度、耐磨及耐疲劳性能均超过涤纶。回弹性较高。高。腈纶的结构和性能腈纶的结构和性能 结构结构CH2HCCNCH2HCCOOCH3CH2CHCOOHCH2COONaCH2HCCNCH2HCCOOCH3CH2CHCOOHCH2SO3Na或或第一单体第一单体 第二单体第二单体 第三单体（衣康酸单钠盐或丙烯磺酸钠）第三单体（衣康酸单钠盐或丙烯磺酸钠）（丙烯腈）（丙烯酸甲酯）（丙烯腈）（丙烯酸甲酯）性质：性质：1 1）机械性能）机械性能 腈纶断裂强度很高，其外形挺括，并具有较好的腈纶断裂强度很高，其外形挺括，并具有较好的保型性。腈纶的回弹性在伸长较小时也可与羊毛相比，保型性。腈纶的回弹性在伸长较小时也可与羊毛相比，但在多次循环负荷中，腈纶的不可回复伸长越来越大，但在多次循环负荷中，腈纶的不可回复伸长越来越大，使其在服用过程中的变形愈来愈大。使其在服用过程中的变形愈来愈大。2）热性能：）热性能：腈纶的热稳定性不如涤纶和锦纶，对腈纶的热稳定性不如涤纶和锦纶，对热处理较敏感，具有较大的